毛团解释许久未果，最终丢门板的姚奶奶认出跟毛团一起的人是应德，将门板送给应德。
姚芳回家得知家中门板被兵工厂的人拿走了，便亲自前去讨要门板。姚芳来到兵工厂直言要找应德，而应德因为研究导致劳累过度趴在门板上睡着了，闻声赶来的毛团误以为姚芳是师部派来取军火的，就要带她去领军火，姚芳闻言转身跟着毛团而去，还顺手拿走了应德刚研究好还没有经过试验的新枪。没想到枪炸膛还伤了顺子。
日军摸寻到兵工厂的大概位置，随后出兵展开进攻。日军刚探入八路军领地，就被柳宝遇到，他与黑藤再次相遇，两人因为交锋当中的激烈动作，再加上没有防尘罩的保护，柳宝的枪在关键时刻又一次卡了膛，不幸受伤。负了伤的柳宝回想起这两次的经历，深知了好枪对战士的重要性，于是决定去兵工厂当试枪员。
上级为支持兵工厂的运作，除了柳宝，还从延安派来一名喝过洋墨水的杨墨。杨墨心高气傲，看不起兵工厂设计的东西，更看不起应德，政委看不过，向杨墨发出挑战。
姚芳来兵工厂拿军火，没想到杨墨对姚芳一见钟情。厂房内，应德与姚芳聊天的模样让杨墨顿生妒意。
政委和杨墨比造手榴弹，杨墨通过流水线的高效作业赢得比赛。在检验手榴弹质量时，杨墨一阵头晕目眩，手榴弹失手掉在政委和杨墨身旁。
姚芳临危不乱，迅速捡起手榴弹扔出去，救了大家一命，此举让杨墨对姚芳的爱慕之情更深。为表心意，杨墨就把姚芳的名字刻在子弹上送给她，却因为刻了名字的子弹容易暴露身份为由，被姚芳拒收。
基于应德的良好表现和成绩，任厂长决定介绍应德入党。杨墨无意听到任厂长和姚芳的对话，得知应德要入党，心中更是愤愤不平，赌气下要跟应德比造炸弹，条件是如果自己赢了，就要应德把入党的机会让给自己。
为了制造做炸弹用的火药，应德向任厂长借毛驴磨火药，结果由于日照的高温和磨盘摩擦过热导致火药爆炸，厂长大怒。
顺子报信说发现日军弹药库，姚芳让应德带着刚研制的火药跟她走，途中遇柳宝加入。他们埋伏在日军弹药库附近，想试图找到突破口。正发愁，柳宝突然看到脚边的老鼠，顿时灵光一闪：他们把几只点火的老鼠放出，老鼠乱窜进入弹药库，一举炸毁目标。应德根据炸毛驴的经验，把火药撒到石头上，摩擦生热，炸死了追出来的日军，漂亮地完成任务。
师长得到上级命令，予以嘉奖，师长听姚芳说是应德功劳，于是带着嘉奖令来到了兵工厂。这让杨墨更不服气，扬言要跟应德比造枪，让姚芳当试枪员。
日军弹药库被炸之后，谷野正雄大怒，派池田组织一支精锐部队，发誓要杀了应德。
杨墨对不同意当其试枪员的姚芳动之以情，姚芳最终心软答应，他说自己要造一把芝加哥小提琴。一知半解的姚芳在和应德聊天的时候，向应德说了小提琴的事，而小提琴一词勾起应德对江燕的情感，于是他去找杨墨，想拜其为师，学做小提琴并学习音乐，杨墨不肯接受这个假想的情敌。为了帮应德，姚芳主动找杨墨学习乐谱，回来再教授给应德。在与应德频繁的接触中，姚芳对应德日久生情。
应德一直在惦记和杨墨的比赛，可苦于找不到突破口。在与柳宝的谈话中，让应德浮现出研造能放八发子弹的枪。研究过程中，政委的手意外受伤，并且以后不能再继续用枪了。政委的伤给研究带来了更大的困难，眼看比赛之日在即，应德还是毫无成果。
比赛之日，应德造的枪能打出八发子弹，而杨墨造出的组装枪，拆开来正好能放入小提琴琴盒里，更能打50发子弹，实是令人惊奇。罗师长认为两人不相上下，于是决定把两人一起推荐入党，可杨墨不同意，说应德在比赛中放水。
